汽车发动机构造教案PPT课件
2024版汽车发动机构造ppt课件
汽车发动机构造ppt课件CONTENTS•汽车发动机概述•汽车发动机的基本构造•汽车发动机的工作原理•汽车发动机的性能指标与评价•汽车发动机的维护与保养•汽车发动机的发展趋势与展望汽车发动机概述01发动机的定义与分类定义发动机是一种将燃料内能转化为机械能的装置,为汽车提供动力。
分类根据燃料类型,发动机可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机等;根据进气方式,可分为自然吸气发动机和涡轮增压发动机。
发动机的发展历程早期发动机早期的汽车发动机主要是蒸汽机和内燃机,效率低且性能不稳定。
现代发动机随着技术进步,现代汽车发动机采用了先进的燃油喷射技术、电子控制技术等,提高了效率和性能。
汽车发动机的重要性动力来源汽车发动机是汽车的动力来源,直接影响汽车的性能和行驶表现。
节能环保高效的发动机可以提高燃油利用率,减少尾气排放,对环境保护具有重要意义。
技术创新汽车发动机技术的不断创新是推动汽车工业发展的重要动力。
汽车发动机的基本构造02气缸体、气缸盖、气缸垫、油底壳活塞、活塞环、活塞销、连杆曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴机体组活塞连杆组曲轴飞轮组曲柄连杆机构配气机构气门组气门、气门座、气门导管、气门弹簧气门传动组凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴燃油供给系统油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油器空气滤清器、进气管、排气管电子控制单元(ECU)、传感器和执行器点火系统点火线圈、分电器、火花塞点火控制器、点火开关、点火信号发生器冷却系统水泵、散热器、冷却风扇、节温器水箱、水管、冷却液润滑系统机油泵、机油滤清器、机油冷却器油道、油底壳、机油标尺汽车发动机的工作原理03进气冲程活塞下行,进气门打开,汽油和空气混合物进入气缸。
压缩冲程进气门和排气门关闭,活塞上行,将混合气压缩至高温高压状态。
做功冲程火花塞点燃混合气,产生高温高压燃气推动活塞下行,驱动曲轴旋转。
排气冲程排气门打开,活塞上行,将燃烧后的废气排出气缸。
进气门和排气门关闭,活塞上行,将空气压缩至高温高压状态。
汽车发动机构造与维修PPT完整全套教学课件
目 录
• 汽车发动机概述 • 汽车发动机构造详解 • 汽车发动机维修基础知识 • 常见故障分析与排除方法 • 发动机维护与保养建议 • 汽车发动机构造与维修实验指导
01
汽车发动机概述
发动机的定义与分类
定义
发动机是一种将燃料内能转化为 机械能的装置,为汽车提供动力 。
润滑系统
组成
由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、油道等组成。
功能
向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦 ,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却 。
工作原理
润滑系统通过机油泵将机油从油底壳中吸出,经过机油滤清器过滤后 ,通过油道输送到各个需要润滑的部件表面。
冷却系统
调整方法
使用专用工具按照厂家规 定的间隙值进行调整。
清洗燃油系统和进气系统
燃油系统清洗
清除喷油嘴、进气道和燃 烧室内的积碳和胶质,提 高燃油雾化效果,减少尾 气排放。
进气系统清洗
清除进气道和节气门上的 积碳和油泥,改善进气效 率,提高发动机性能。
清洗周期
每行驶20000-30000公里 或每24个月清洗一次。
根据车辆使用情况和机油类型,一般每 5000-10000公里或3-6个月更换一次。
机滤的作用
更换时机
过滤机油中的杂质和金属屑,保持机油清 洁。
每次更换机油时,应同时更换机滤。
检查并调整气门间隙
01
02
03
气门间隙的作用
确保气门在正确的时间和 位置开启和关闭,保证发 动机正常工作。
检查周期
每行驶10000-20000公里 或每12个月检查一次。
发动机构造工作原理ppt课件
活塞式发动机的分类
▪ 按活塞运动方式 :往复活塞式、旋转活塞式 ▪ 按着火方式:压燃式、点燃式 ▪ 按所用燃料:汽油机、柴油机、气体燃料发动机 ▪ 按冷却方式:水冷式、风冷式 ▪ 按冲程数:四冲程、二冲程 ▪ 按进气状态 :增压式、非增压式 ▪ 按气缸数目、排列方式:单缸、多缸、直列式、V型、对置式
▪ 排放品质
➢ 有害气体CO、HC、NOx、排气颗粒
▪ 噪声水平
➢ 刺激神经、使人烦躁、反映迟钝
发动机速度特性
▪ 速度特性曲线
➢ 燃料供给调节机构位置不变时,发动机性能参数(有效转 矩、功率、燃料消耗率)随转速改变而变化的曲线。
➢ 如何得到曲线:在一定转速下,用测功器对曲轴施加阻力 矩,获取曲线的位置,依此类推。
▪ 主要缺点:
➢ 燃油消耗率高,燃料经济性差
内燃机产品名称与型号编制规则
第五节 发动机的性能指标与特性
▪ 动力性能指标 ▪ 经济性能指标 ▪ 环境指标 ▪ 发动机速度特性
动力性能指标
▪ 有效转矩Te
➢ 发动机对外输出的转矩称为有效转矩,单位为N·m 。 ➢ 有效转矩与曲轴角位移的乘积就是发动机对外输出的有效功。
▪ 压缩比
➢ 表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之 比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比。一般用ε表示。
▪ 工况
Va 1 Vs
Vc
Vc
➢ 内燃机在某一时刻的运行状况,以该时刻内燃机输出的有效功率和曲轴 转速表示。
▪ 负荷率
➢ 内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效 功率的比值称为负荷率,以百分数表示。负荷率通常简称负荷。
经济性能指标
▪ 有效热效率ŋe
燃料燃烧产生的热量转化为有效功的百分比。
《发动机构造》PPT课件
初步检查
观察发动机外观,检查是否有明显 损坏或泄漏。
逐一排查
根据故障现象和可能原因,逐一检 查相关部件和系统。
03
02
使用诊断仪器
如故障诊断仪、示波器等,检测发 动机各系统的工作状态。
确诊并修复
确定故障原因后,采取相应措施进 行修复。
04
发动机维修技术与措施
常规维护
定期更换机油、清洗空气滤清器等,保持发 动机良好状态。
将低压电转化为高压电。
火花塞
在高压电作用下产生电火花,点燃混合气。
点火控制器
控制点火时机和点火能量。
点火开关
控制点火系统的开启和关闭。
03
发动机的工作原理
四冲程汽油机工作原理
进气冲程
活塞下行,进气门开启,空气和汽油混合气被吸 入气缸内。
做功冲程
火花塞点燃混合气,产生高温高压燃气推动活塞 下行,通过连杆使曲轴旋转输出动力。
05
发动机的故障诊断与维修
发动机常见故障及原因分析
启动困难
可能原因包括电池电量不足、点火系统故障 、燃油供应问题等。
功率下降
可能由于空气滤清器堵塞、燃油质量不佳、 气缸压缩不足等引起。
异响
可能源于曲轴轴承磨损、活塞敲缸、气门间 隙不当等。
排放异常
可能由于燃油燃烧不完全、三元催化器故障 等导致。
发动机故障诊断方法与步骤
凸轮轴
驱动气门开闭,控制进排气时 机。
挺柱、推杆、摇臂等
传递凸轮轴的动力,驱动气门 运动。
燃油供给系统
油箱
储存燃油。
喷油器
将燃油雾化并喷入气缸内。
燃油泵
将燃油从油箱中抽出并加压输送到喷 油器。
汽车发动机原理及构造PPT课件
排气行 程
800~1000
105~125 kPa
思考
四冲程汽油机 和柴油机的工 作循环有什么 相同之处呢?
共同点
1. 每个工作循环曲轴转两周,每一行 程曲轴转半周。
2. 只有作功行程产生动力。
思考
2能2够00按~2时80在0火(瞬花时塞最电高极) 间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
配还气会机 引构起大发多动采机用过顶热置,气功门率式下配降气,机燃构油,消一耗般量由增气加门等组一、系气列门不传良动后组果和。气门驱动组组成。 (38)活压塞缩行比程—S——气—缸上总、容下积止与点燃之烧间室的容距积离之称比为称活为塞压行缩程比(。S=2R)。
同呢? 3功0用0~是50向0作kP相a对(作运功动终的了零) 件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。
第一节 概述
(3)活塞行程S——上、下止点之间的距 离称为活塞行程 (S=2R)。
第一节 概述
(4)曲柄半径R——曲轴旋转中心到曲柄 销中心之间的距离称为曲柄半径。通常活 塞行程为曲柄半径的两倍,即s=2R 。
第一节 概述
(5)气缸工作容积Vh——活塞从一个止点 运动到另一个止点所扫过的容积,称为气 缸工作容积。一般用Vh 表示。单位是L
排气行程 900~1200
105~125 kPa
柴油机工作时各行程状态参数
状态 行程
温度(K)
压力
进气行 程
320~350
800~900 kPa
压缩行 程
800~1000
3~5MPa
作功行 程
2200~2800(瞬时最高)
3~5MPa (瞬时最高)
《汽车发动机构造》ppt课件
了解发动机的性能指标和评价方法; 培养学生的实践能力和创新精神。
发动机概述
发动机的定义和分类
介绍发动机的概念、分类及应用领域 ;
发动机的工作原理
阐述发动机的工作过程和能量转化原 理。
发动机的组成
详细讲解发动机的各大系统及其功能 ;
发动机发展历史与趋势
03
发动机的发展历程
发动机技术发展趋势
环保与节能要求
点火信号发生器
根据发动机转速和负荷等参数 ,产生相应的点火信号。
点火提前角调节方法
机械式调节
通过调整分电器和点火正时装 置,改变点火提前角。
真空式调节
利用进气歧管真空度的变化, 自动调节点火提前角。
离心式调节
根据发动机转速的变化,自动 调节点火提前角。
电子控制调节
通过ECU控制点火提前角,实 现精确控制。
直喷式燃油供给系统
将燃油直接喷入气缸内,与空气混合更充分,提高燃烧效率。
燃油喷射技术简介
燃油喷射技术的发展历程
从机械控制到电子控制,再到智能化控制的 发展历程。
燃油喷射技术的分类
根据喷油器安装位置和控制方式的不同,可 分为进气道喷射和缸内直喷两种类型。
燃油喷射技术的优点
提高燃油利用率、降低排放污染、改善发动 机性能等。
01
02
组成
功能
机油泵、机油滤清器、机油冷却器、机油压力表、温度表和机油管道 等。
减少运动件之间的摩擦和磨损,降低功率消耗,提高发动机的动力性 和经济性;减少机件的磨损,延长使用寿命;减轻振动,降低噪声, 改善发动机的工作状况。
机油泵和滤清器选用原则
机油泵选用原则
根据发动机的结构特点、工作条件和 机油性能要求,选择合适的机油泵类 型和规格,保证机油泵具有足够的供 油量和供油压力。
汽车发动机构造PPT课件
张紧轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
第36页/共80页
➢凸轮轴
气门间隙的概念
第37页/共80页
➢气门间隙:
为保证气门关闭严密,通常发动机在冷态装配时,在气门杆尾 端与气门驱动零件(摇臂、挺柱或凸轮)之间留有适当的间隙。
气门间隙
气门间隙
气门间隙
第38页/共80页
➢配气机构控制气门的开、闭。 发动机进、排气门的开、闭有什么要求?
曲轴转角 传感器
油压 调节器
压力调节器
电控 单元
滤清器 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ起动阀
节气门 开关 空气温度 传感器
空气流量 传感器
怠速调整螺钉 节气门
转速传感器
第55页/共80页
辅助空气阀
➢上海-通用别克轿车电子控制汽油喷射系统
第56页/共80页
(4)空气供给系统
第五讲\空气供给系统.MPG
空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气温度传感器、进 气管等组成。
第24页/共80页
➢曲轴飞轮组:
由曲轴、飞轮和一些附件组成。
第25页/共80页
曲轴:
发动机最重要的机件之一。与连杆配合将作用在活塞 上的气体压力变为旋转的动力。同时,驱动配气机构 和其它辅助装置,如风扇、水泵、发电机等。
第26页/共80页
飞轮:
贮存作功行程的能量,以克服进气、压缩和排气行程的 阻力和其它阻力,使曲轴能均匀地旋转。
第29页/共80页
(1)发动机空气供给系统
发动机空气的供给由配气机构实现,通过控制进、排 气门的启闭和持续时间,提供能量转换的需要空气和 排除废气。由气门组、气门驱动机构组成。
第30页/共80页
《发动机构造》PPT课件
汽车发动机篇
1
2
第一章 发动机工作原理
一、发动机概述
将燃料的化学能转 变为机械能。
汽油机
柴油机
3
二、基本术语
▪ 1、止点:上止点、下止点 ▪ 2、活塞行程S:S=2R (R:曲柄半径) ▪ 3、气缸工作容积(气缸排量)Vh、燃烧室容积Vc、
气缸总容积Va: Va= Vh+ Vc ▪ 多缸发动机排量VL:VL= Vh ×i(i:发动机气缸数) ▪ 4、压缩比ε: ε= Va/Vc ▪ ε 越大,循环热效率越高。汽油机ε =6~9柴油机ε
示功图 V 20
作功行程
进气门关 闭
瞬时最高:温度 2200~2800 K, 压 力5~9MPa
排气门关闭
上Z
P
止 点
下 止 点
活
c
塞
大气压力线 r
b
a
作功终了:温度 1300~1600 K, 压 力300~500 kPa
示功图 V 21
排气行程
进气门关闭
排气门打开 P
上Z 止 点
下 止 点
残余废 气
▪ 不同点:
汽油机
柴油机
汽油与空气缸外混合,进入可燃混合气
进入气缸的是纯空 气
电火花点燃混合气
高温气体加热柴油 燃烧
有点火系
无点火系
无喷油器
有喷油器
25
▪ 作业: ▪ 课后思考练习题3。
26
进气门
纯空气 喷油器
排气门
吸气行程 压缩行程 作功行程
排气行程
瞬时:温度
喷油泵
1800~2200K压力 5~10 MPa
23
思考
四冲程汽油机和柴油 机相比较,各有哪些 相同点和不同点?
《发动机构造讲义》PPT课件上课讲义
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13
结束
1.3.2 四冲程柴油机工作原理
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1.4 二冲程发动机作原理
1.4.1 二冲程汽油机工作原理
a)压缩;b)进气(可燃混合气);c)燃烧;d)排气
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15
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图1-7 二冲程内燃机的示功图
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16
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1.4.2 二冲程柴油机工作原理
《发动机构造讲义》PPT 课件
第一章 汽车发动机的总体构造和工作原理 (目录)
1.1 内燃机的分类 1.2 内燃机的基本结构及术语 1.3 四冲程发动机工作原理 1.4 二冲程发动机工作原理 1.5 发动机的总体构造 1.6 发动机的性能指标 1.7 内燃机型号编制规则
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2
结束
第一章 汽车发动机的总体构造和工作原理
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17
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1.4.3 汽油机与柴油机、 四冲程与二冲程内燃机的比较
1、四冲程汽油机与四冲程柴油机的比较 两者主要相同点:
1)每个工作循环都包含进气、压缩、作功和排 气等四个活塞行程,每个行程各占180°曲轴转 角,即曲轴每旋转两周完成一个工作循环。
2)四个活塞行程中,只有一个作功行程,其余 三个是耗功行程。
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35
结束
六、可靠性指标
可靠性指标是表征发动机在规定的使用条件下 ,正常持续工作能力的指标。可靠性有多种评 价方法,如首发故障行驶里程、平均故障间隔 里程、主要零件的损坏率等。
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36
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七、耐久性指标
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二、国产内燃机型号编制规则
(1) 汽油机
1E65F: 表示单缸,二行程,缸径65mm,风冷通用型 4100Q-4: 表示四缸,四行程,缸径100mm,水冷车用,第四种变型产 品 TJ376Q: 表示三缸,四行程,缸径76mm,水冷车用,TJ表示系列符号 CA488: 表示四缸,四行程,缸径88mm,水冷通用型,CA表示系列 符号
4.排气行程
在作功终了时,排气门被打开,曲轴带动活塞由下止点 向上止点运动,废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用 下,自排气门排出气缸。
第二节
发动机的主要性能指标 及编号规则
一、主要性能指标
包括动力性指标(有效转矩、有效功率及升功率)和经济性指标(有效燃油 消耗率) 。
1.有效转矩
发动机曲轴对外输出的转矩称为有效转矩,用Me表示,单位为N·m。
4.发动机着火的基本条件是 油:有油,混合气浓度合适。 电:能产生足够的火花,点燃可燃混合气。 气:气缸有足够压力。 点火正时:压缩冲程上止点前点火。 配气正时:定时将进、排气门开关
四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机工作原理
1.进气行程 曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,进气门开启,
排气门关闭,气缸内活塞上腔容积逐渐增大,形成真空 度,在真空吸力作用下,新鲜空气被吸入气缸。
汽车发动机构造与维修
第一章 汽车发动机总论
学习目标
知识目标: 1.能正确描述发动机的基本结构、作用和发动机的常用术语定义; 2.能简单叙述发动机基本工作原理; 3.能够正确描述发动机的总体构造。
第一节
汽车发动机的类型及工作原理
一、汽车发动机类型
往复活塞式发动机 转子式发动机 二冲程发动机 四冲程发动机 单缸发动机 多缸发动机
压缩比越大,压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。 一般车用汽油机的压缩比为7~10,柴油机的压缩比为
15~22。
四冲程汽油机工作原理
1.进气行程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气
门打开,排气门关闭。活塞上 腔容积增大,在真空吸力的作用 下,经过滤清的空气与汽油形成 混合气,经进气门被吸入气缸, 至活塞运动到下止点时,进气门 关闭,停止进气,进气行程结束。
水冷式发动机 风冷式发动机 直列式发动机 V形发动机和对置式发动机 汽油机 柴油机
现代汽车采用:四冲程、多缸、水冷式
往复活塞式
转子式
四冲程发动机
二冲程发动机
直列式发动机
V形发动机
二、发动机工作原理
发动机的工作过程是周期性地将燃料燃烧的热能 转变为机械能的过程。
经过进气、压缩、作功、排气,每进行一次称 为一个工作循环。
小结
1.发动机自行运转之前需要外力完成进气和压缩两 个冲程,通常用人力、电动机等带动发动机曲轴 和运转。
2.在四个冲程中只有作功冲程是活塞带动曲轴转动, 其他三个冲程都是曲轴带动活塞运动 。
3.在整个循环过程中,进气门、排气门各开启一次。
一个工作循环曲轴旋转720°(2圈);活塞上、 下运动四次(4个行程)。
2.压缩行程 曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,进气门开启, 排气门关闭,气缸内活塞上腔容积逐渐减小,空气被压 缩,压力、温度升高。
3.作功行程
压缩行程末,喷油泵将高压柴油经喷油器喷入气缸内 的 高压空气中,迅速汽化并与空气形成可燃混合气,柴油自 行着火燃烧,气缸内压力、温度急剧升高,推动活塞由上 止点向下止点运动,带动曲轴旋转作功。
3.活塞行程(S):
上、下止点间的距离。
4.曲柄半径(R) :与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄
销 中 心 到 曲 轴 回 转 中 心 的 距 离 ( mm ) 。
显然,S=2R。曲轴每转一周,活塞移动两个行程。
5.气缸工作容积(Vh) :活塞从上止点到下止点所让出的空间
容积(L)。
6.燃烧室容积(Vc ): 活塞在上止点时,活塞上方的空间叫燃
3.作功行程 压缩行程末,火花塞产生电火花,点燃气缸内的
可燃混合气,并迅速着火燃 烧,气体产生高温、高压,推动 活塞由上止点向下止点运动,再 通过连杆驱动曲轴旋转向外输出 作功。
4.排气行程 在作功行程终了时,排气门被打开,活塞在曲
轴的带动下由下止点向上止点 运动。废气在自身的剩余压力和 活塞的驱赶作用下,自排气门排 出气缸,至活塞运动到上止点时, 排气门关闭,排气行程结束。
2.有效功率 发动机曲轴对外输出的功率称为有效功率,
用Pe表示,单位为kW。
3.升功率
在标定工况(标定功率、标定转速)下发动机每升气缸工作容积所发 出的有效功率称为升功率,用PL表示,单位是kW/L。
4.有效燃油消耗率
发动机在l h内持续发出l kW有效功率所消耗的燃油量,称为有效 燃油消耗率,也称有效比油耗或有效耗油率,用ge表示,单位 是g/(kW·h)。
曲轴旋转两周,活塞往复运动四ຫໍສະໝຸດ 完成一个工 作循环,称为四冲程发动机。
曲轴旋转一周,活塞往复运动二次完成一个工 作循环,称为二冲程发动机。
发动机基本术语
1.上止点: 活塞离曲轴回转中心最远处,一般指活塞上 行到最高位置,一般用英文缩写词TDC表示。
2.下止点 :活塞离曲轴回转中心最近处,一般指活塞下 行到最低位置,一般用英文缩写词BDC表示。
(2) 柴油机
195: 表示单缸,四行程,缸径95mm,水冷通用型 165F: 表示单缸,四行程,缸径65mm,风冷通用型 6135Q: 表示六缸,四行程,缸径135mm,水冷车用 X4105: 表示四缸,四行程,缸径105mm,水冷通用型,X表示系列代 号
2.压缩行程
活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动。 进、排气门均关闭,活塞上腔容积不断减小,混合 气被压缩,至活塞到达上止 点时,压缩行程结束。气体压力 和温度同时升高,混合气进一步 混合,形成可燃混合气。此时, 气缸内压力为600~1500kPa,温度 600~800K ,远高于汽油的点燃温
烧室,它的容积叫燃烧室容积(L)。
7.发动机排量(VL): 发动机所有气缸工作容积之和(L)。
8.气缸总容积(Va):活塞在下止点时,活塞上方的容积称为
气缸总容积(L)。它等于气缸工作容积与燃烧室容积之 和。
9.压缩比(ε): 气缸总容积与燃烧室容积的比值,它表示
活塞由下止点运动到上止点时,气缸内气体被压缩的程度。